配線��IP、セキュリティ��IPも�_要な要素に
LSI半導��チップは、28nm以下になると配線����が�jきく浮き出てくるため、性�Δ六廚Δ茲Δ��屬�らない。その影�xにより�b理設��と�駘�設��のやり�Dりが�\えてくるように見える。また、IPそのもののセキュリティも確保しなければならない。IPはビルディングブロックという��念から、��常に動作させるための「���L」という考えに変わってきた。
図1 配線��IPのFlexNoC Physical����にパイプラインのラッチ�v路を�U入 出�Z：Arteris
配線IPベンダーのArteris社は、レイアウト設��とグローバル配線のイタレーション（タイミングの見積もりとその�T果とのやり�Dり）を��らすことのできる�\術を開発した。同社は、チップ配線の中にスイッチや認証の仕組みを導入することでIP同士のセキュアな通信を可�Δ砲垢詛枩�IPのライブラリを提供してきた。今�vは、グローバル配線にフリップフロップなどのラッチ�v路を導入し、パイプライン式に確実に��まった時間にIPからIPへとデータを送ることができる。このパイプライン�v路を�O動的に�{加するというもの (図1)。Arteris社の配線��IP、FlexNoC Physicalにパイプライン�v路を�{加できるようにしている。
これまで、28nm以下の配線になると����の問��が浮�屬掘��b理を確認することはできるが、タイミングが��しいことは確認できなくなった。SoCアーキテクトはレイアウトエンジニアが居なくてもSoC����のトポロジーが見えるようにしたい。ロジックを設��するRTLエンジニアが�}動式にパイプラインを加えるとすると、数ヵ月もかかってしまう。グローバル配線からローカル配線へのつなぎ�霾�を変��するならグローバル配線をし直さなければならなくなる。エリア設��やタイミング��れにより設��に時間がかかりすぎるとコストアップにつながる。配線IPのRTLだけで�駘�的に検証されていなければ、アーキテクトの�T図をレイアウトエンジニアが読み�Dることができない。もちろん配線設��の��合やタイミングクロージャの問��もある。
図2 配線����の影�xでトランジスタの性�Δ��屬�ってもチップ����の性�Δ��屬�らなくなる 出�Z：Arteris
40nmプロセスあたりからトランジスタのゲート����は�]くなっても配線����はむしろ�\加する。28nm以下では��に顕著に現れる(図2)。グローバル配線でIPからIPへの配線����が1クロックですまなくなり、数クロック��要ならその分をきっちり揃えてパルスデータを送る��要がある。
このことは、クロック周�S数から���Qできる。クロック周�S数600MHzは、1.67nsのサイクル時間として、この内使��可�Δ併�間を1.42nsとすると、28nmのTSMC 28HPMプロセスでは1mm当たり0.644ns進むことになる。そうするとパイプラインの1段から次の1段までの最�j�{�`は2.2mmとなる。つまり2.2mmごとにパイプラインを導入すればよいことがわかる。
Arteris社のFlexNoCでは�{�`と�b理の深さからパイプラインの段数を見積もる。FlexNoCはパイプライン�v路を�O動的に�U入する。パイプランの�O動�U入によって、配線IP�C積はマニュアル式と比べて11%削��し、マニュアルだと45日かかっていたパイプラインの設定に1.5日で終わるようになった。加えて、タイミングを�`�Y値ときっちり合わせることができるため、クリティカルなレイテンシを2〜4サイクル分削��できたとしている。
IPに指紋を��ける
さまざまなベンダーのIPをSoCに集積できるようなライセンス可�Δ�IPに�T��するサービスを行っているIPextreme社は、IPコアに「指紋」を��けてセキュアにする�\術を開発した。IPのタイトルと所�~�v�@、見直しバージョンなどを記述し、�QIPファイルにユニークなIDを��与する(図3)。IPextremeは、さまざまなIPに指紋データを�Dり��けデータベース化しているため、どのIPなのかをデータベースで比較することができる。
図3 IPのライブラリの中から使うIPに指紋を��与しIDとする 出�Z：IPextreme
IPの流通業�vである同社のデータベースのウェブサイトは、Core Storeと�}ばれ、IPコアの同定を行い、そのレポートを発行する。指紋を��与するのは、プレーンテキストのコードであり、せいぜい75バイト��度だと、同社CEOのWarren Savege��は述べる。
指紋�\術を使えば、�O社のIPを同定でき、タグ��けしたり透かし�\術を使ったりする��要がない。Core StoreにあるChip DNA Analysisソフトウエアは指紋�\術を使って、チップ設��の中のIPを検出する。Chip DNA Analysis を使えば、IPを使う半導��メーカーは、�O社のチップが認証されたIPを使っており、しかも��しいバージョンであることを確認できる。
同社の主要顧客は半導��トップ10社で、IPを使うことに関心が�咾い箸いΑ�Core Storeは、オンラインのマーケットプレイスである。ここで、IPプロバイダは無料でIPをリストアップし、世�c中のIPバイヤーに見せることができる。IPバイヤーにとっては、�W��で匿�@性が保証されている。ここでは、誰にも�瑤蕕譴困�IPを探すことができる。
